JP2000334951A

JP2000334951A - マルチアレイ式インクジェット印字ヘッド

Info

Publication number: JP2000334951A
Application number: JP14571599A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Inoue; 秀昭井上
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】最小限数のインク供給路を備え短手方向の幅が
狭いマルチアレイ式インクジェット印字ヘッドを提供す
る。【解決手段】印字ヘッド２０の親基板２１に角度θで傾
いて配設されるノズル列２６が１列の印字チップ２２
は、１３個で１つのサブヘッド２３（２３−１、２３−
２、２３−３又は２３−４）を構成する。夫々のサブヘ
ッド２３間で上下左右に隣接する各印字チップ２２が斜
めに入り組んでいて相互に無駄な間隙が無く、印字ヘッ
ド２０の短手方向の幅Ｊが従来のマルチアレイ印字ヘッ
ドの幅よりも狭い。各サブヘッド２３毎に１本のインク
供給路２４（２４−１、２４−２、２４−３又は２４−
４）が対応し、全部で４本のインク供給路２４は１個の
インクタンクのイエロー（Ｙ）、マセンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の４つのインク貯留室に夫々連通
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、親基板の長手方向
に形成されるインク供給路が各色毎に１本のみから成る
マルチアレイ式インクジェット印字ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクボトルのインクを用紙
面に吐出して印字を行うインクジェットプリンタがあ
る。インクジェットプリンタは、３００ｄｐｉ（ドット
／インチ）又はそれ以上の微細な解像度で形成された多
数の印字素子を備えた印字ヘッドによって印字情報に応
じた文字や画像を記録（印字、印刷）する。

【０００３】インクジェットプリンタによる記録方法
は、チップ状の小基板（以下、印字チップという）のイ
ンク吐出面に多数配列されている微細なノズルからイン
クの液滴を吐出させ、このインク滴（印字ドット）を
紙、布などの被記録材に吐出・着弾させて吸収させ、こ
れにより文字や画像等の記録を行なうものであり、騒音
の発生が少なく、特別な定着処理を要することもなく且
つフルカラー記録も比較的容易な記録方法である。

【０００４】フルカラー記録は、通常、減法混色の三原
色であるイエロー（黄色）、マゼンタ（赤色染料名）及
びシアン（緑味のある青色）の３色のインクを用い、或
は文字や画像の黒色部分などに用いられる黒を加えた４
色のインクを用いて行われる。

【０００５】インクの液滴を吐出させる方法としては、
ピェゾ抵抗素子（圧電素子）などの電気機械変換素子を
用いてインクチャンバーに機械的変形による圧力を生じ
させ、これにより微小ノズルから液滴を吐出させるピエ
ゾジェット方式や、微細なインク室に発熱素子を配し
て、これに電気パルスを与え高速でインクと発熱素子の
界面に気泡を発生させ、その気泡の成長力を利用して同
様に微小ノズルから液滴を吐出させるサーマルジェット
方式などがある。

【０００６】また、上記のサーマルジェット方式には、
インク滴の吐出方向により、二通りの構成がある。一つ
は発熱素子の発熱面に平行な方向へインクを吐出する構
成のサイドシュータ型であり、他の一つは発熱素子の発
熱面に垂直な方向にインクを吐出するルーフシュータ型
である。

【０００７】このようなルーフシュータ型のサーマルイ
ンクジェットプリンタに用いられる印字チップの製法と
して、シリコンＬＳＩ形成処理技術と薄膜形成技術を利
用して、複数の発熱素子とこれらを個々に駆動する駆動
回路とインク供給路とインク吐出ノズルとを、一枚のシ
リコンチップ基板上にモノリシックに形成する方法があ
る。

【０００８】この方法によれば、例えば１０ｍｍ×１５
ｍｍのシリコンチップ基板上に解像度が３６０ｄｐｉ
（ドット／インチ）の印字チップを作成する場合は、１
２８個の発熱素子と駆動回路とインク吐出ノズルを形成
することができる。

【０００９】図６(a) は、そのような印字チップのイン
ク吐出面を示す平面図であり、同図(b) は、その背面図
である。また、同図(c) は、同図(a) の一点鎖線ａで四
角く囲んだ部分のオリフィス板を取り除いて内部を示す
拡大図であり、同図(d) は、同図(c) のＡ−Ａ′断面矢
視図である。

【００１０】同図(a) に示す印字チップ１は、１つのシ
リコンチップ基板３上にノズル列２を４列備えている。
これら４列のノズル列２は、それぞれイエローインク
（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）又
は黒（Ｋ）のインクを吐出するように構成されている。

【００１１】同図(a) 〜(d) に示すように、印字チップ
１は、シリコンチップ基板３の上面に駆動回路４がＬＳ
Ｉ形成処理技術により形成され、インク供給溝５が例え
ば湿式エッチングにより穿設され、このインク供給溝５
に連通しシリコンチップ基板３の裏面に開口するインク
受給孔６がシリコンチップ基板３を貫通している。

【００１２】上記の駆動回路４とインク供給溝５の間に
はフォトリソグラフィー技術等による薄膜形成技術によ
り、発熱素子７が例えば６４個、１２８個、又は２５６
個等多数形成されて、更にこれらの発熱素子７に、配線
電極８として共通電極８ａと個別配線電極８ｂとが接続
され、その個別配線電極８ｂに駆動回路４の電極端子４
−１が接続され、シリコンチップ基板３表面の上下の縁
部９に外部との接続用電極端子１０が夫々形成されてい
る。

【００１３】そして、これらの上には、上記の接続用電
極端子１０部分を除く全面に、隔壁１１が積層されてい
る。隔壁１１は、一方でインク供給溝５の左方でインク
を外部から遮断するインクシール壁を形成し、他方では
個別配線電極８ｂ及び駆動回路４上で同じくインクを外
部から遮断するインクシール壁を形成し、更にこの個別
配線電極８ｂ部分の隔壁１１は、各発熱素子７と発熱素
子７の間に伸び出す突設部１１−１を備えている。隔壁
１１の上記個別配線電極８ｂ及び駆動回路４上の部分を
櫛の胴とすれば、これから各発熱素子７間に伸び出す突
設部１１−１は櫛の歯に相当する形状をなしている。こ
れにより、この櫛の歯を仕切り壁として、その歯と歯の
間の付け根部分に発熱素子７が位置する微細なインク加
圧室１２が発熱素子７の数だけ区画・形成されている。

【００１４】更にこれらの駆動回路４、発熱素子７、共
通電極８ａ、個別配線電極８ｂ及び隔壁１１の形成され
たシリコンチップ基板３の最上層にオリフィス板１３が
積層され、そのオリフィス板１３の上記発熱素子７に対
向する位置に、多数のインク吐出ノズル１４が穿設され
て、上述した４列のノズル列２を形成している。４列の
ノズル列２は、互いに平行して形成され、端部のインク
吐出ノズル１４が相互に同一高さに揃えて形成されてい
る。つまり、４列のノズル列２は相互に上下のズレの無
いように形成されている。

【００１５】このような印字チップ１の解像度、すなわ
ちインク吐出ノズル１４の配設ピッチは、現今では極め
て一般的なもので３００ｄｐｉ（ドット／インチ）、高
解像度のものでは６００ｄｐｉが普通である。６００ｄ
ｐｉをミリ換算で見ると１ｍｍ当り約２４個の発熱素子
７及びインク吐出ノズル１４から成る印字素子が一列に
並ぶことになり、そのピッチは約４２μｍである。

【００１６】このような形状で、不図示のシリコンウエ
ハ上の多数のシリコンチップ基板３上に印字チップ１が
完成する。そして、最後に、ダイシングソーなどを用い
てカッテングして、チップ基板単位毎に個別に分割し、
実装基板にダイスボンデングし、端子接続して、実用単
位の印字チップとなる。

【００１７】この印字チップ１は、外部からインク受給
孔６へ供給されるインクがインク供給溝５を介してイン
ク加圧室１２に供給され、印字に際しては発熱素子７が
印字情報に応じて選択的に通電され、瞬時に発熱してイ
ンクに膜沸騰現象を発生させ、その核気泡の圧力によ
り、発熱素子７に対応するインク吐出ノズル１４からイ
ンク滴が吐出される。

【００１８】一般に、プリンタは、構成上の分類として
シリアル式とライン式に分類できる。シリアル式では、
その印字ヘッドとして従来は上記の印字チップ１が単体
で用いられることが多かったが、近年では印字チップ１
を印字の副走査方向に複数個配置して長尺化した印字ヘ
ッドが実用化されつつある。小さな印字チップ１を複数
個配置して長尺化する理由は、印字チップ１の加工技術
（主として加工装置）に様々な限界があるために、長尺
で単体の印字チップを作ることができないからである。

【００１９】上記のシリアル式のプリンタは、配設され
る印字チップ１の多いか少ないかでプリンタの印字速度
が左右される。勿論、ノズル列の長手方向に配置した印
字チップ１の数が多いほうが一度の主走査で印字する副
走査方向の幅（縦幅）が広がるから印字処理は高速とな
る。一方、ライン式のプリンタは、主走査方向の印字領
域一杯に印字チップ１を配列して長尺化した印字ヘッド
を用い、その印字ヘッドをプリンタ本体側に固定して用
紙のみを搬送する方式であり、その方式自体が高速性に
対応しており、また、機械的な負荷も小さくて消費電力
が少なく経済的である。

【００２０】したがって、近年のように印字処理の速度
を、より高速にしたい、という要望に応えるためには、
シリアル式のプリンタの場合は主走査１ラインの印字で
出来るだけ縦幅の長い印字を行うために、複数の印字チ
ップを副走査方向に継いで副走査方向に長い印字ヘッド
を形成する必要があり、また、ライン式のプリンタの場
合は複数の印字チップを主走査方向に継いで印字ヘッド
を形成することは初めから必須の作業となっている。

【００２１】とはいっても、シリアル式のプリンタで
は、あまり印字チップ１の数を多くすると、印字ヘッド
が移動する際の負荷が大きくなって印字品質の劣化、フ
レームの強化、装置の大型化など厄介な種々の問題が発
生する。したがって、高速化のためにはライン式のプリ
ンタが今後の開発の中心となってくる。

【００２２】図７は、そのようなライン式プリンタのカ
ラー印字ヘッドの構成を模式的に示す図である。同図に
示すように、カラー印字ヘッド１５は、図の両方向矢印
ｘで示す主走査方向に延在して合計１２個の図６(a) に
示した印字チップ１が親基板１６上に互い違いに千鳥模
様状に配置（千鳥配列）されて、主走査方向に長さＢの
印字領域を形成している。

【００２３】このように、印字チップ１を互い違いにず
らして千鳥配列で配置するのは、縁部９があるからであ
り（図６(a) 参照）、印字チップ１をたとえ直線状に密
着配置しても、隣接する印字チップ１のノズル列２とノ
ズル列２の夫々の端部のインク吐出ノズル１４が、縁部
９の２倍だけ距離を隔てて存在することになるため、各
印字チップ１のノズル列２が正しい間隔で連続しないか
らである。

【００２４】図８(a) は、上記のように親基板１６に配
置される印字チップ１へインクを供給する親基板側のイ
ンク供給路の構成を示す図であり、同図(b) は同図(a)
のＣ−Ｃ′断面拡大矢視図である。また、同図(c) は、
印字チップ１を再掲して示し、同図(d) はそのＤ−Ｄ′
断面拡大矢視図である。同図(a) は印字チップ１を配設
する前の親基板１６を示しており、印字チップ１を配設
すべき位置を破線１′で示している。

【００２５】同図(a) に示すように、親基板１６には、
印字チップ１が配設される印字領域の両端部にインクタ
ンク１７（１７−１、１７−２）が配設されている。そ
して、各インクタンク１７は、イエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）のインクを収納す
る４室のインク貯溜室を備え、これらに連通する８本の
インク供給路１８が親基板１６上に形成されている。８
本のインク供給路１８のうち４本のインク供給路１８
は、一方のインクタンク１７−１の各インク貯溜室に夫
々連通し、他の４本のインク供給路１８は他方のインク
タンク１７−２の各インク貯溜室に夫々連通している。

【００２６】そして、図８(a) に示すように上方に横１
列に並ぶ６個の印字チップ１が（図７を参照）、夫々図
８(d) 及び同図(b) 間の破線矢印Ｅで示すように、一方
のインクタンク１７−１から伸び出す４本のインク供給
路１８上に配置され、不図示の接着シーリング材に形成
された接続孔を介して印字チップ１裏面のインク受給孔
６と親基板１６のインク供給路１８とが連通する。ま
た、同じく下方に横１列に並ぶ６個の印字チップ１が他
方のインクタンク１７−２から伸び出す４本のインク供
給路１８上に配置され、同様に不図示の接着シーリング
材に形成された接続孔を介して印字チップ１裏面のイン
ク受給孔６と親基板１６のインク供給路１８とが連通す
る。

【００２７】これにより、同図(c) に示す印字チップ１
のイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の吐出インクに対
応する４列のノズル列に平行して形成されている同図
(c) には透視的に二点鎖線で示すインク供給溝５（図６
(c),(d) も参照）に、夫々対応する色のインクが、イン
ク供給路１８、インク受給孔６を介してインクタンク１
７−１又は１７−２から供給される。

【００２８】図９は、上記親基板１６のインク供給路１
８と、印字チップ１のインク受給孔６との配設位置の関
係を拡大して示す図である。同図は要部のみを分かりや
すく示すため印字チップ１及びノズル列１４′を破線で
示している。同図に示すように、各印字チップ１の夫々
４列のノズル列１４′の各列毎に夫々対応する３個のイ
ンク受給孔６が、これらに対応する色インクのインク供
給路１８上に配置されるている。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たカラー印字ヘッド１５の構成、すなわち親基板１６へ
千鳥配列した印字チップ１の配置では、主走査方向（図
９の横方向）に１列に並ぶ各印字チップ１と印字チップ
１の間には大きな無駄なスペースＧができている。そし
て、この印字空白部を埋めるために隣接の印字チップ１
を上又は下にずらして全体として２列の印字チップ１を
主走査方向に千鳥配列した配置となっている。その結
果、カラー印字ヘッド１５の副走査方向の幅が大きくな
ってしまうという第一の欠点を有している。また、同図
に示すように、８本ものインク供給路１８が必要であ
り、これでは組み立て時及び保守時の手数が掛るばかり
でなく、インクタンク１７も２つ必要になってコストが
増大するという第２の欠点を有していた。

【００３０】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
最小限の数のインク供給路を備え、無駄なスペースが無
く短手方向の幅がより狭いマルチアレイ式インクジェッ
ト印字ヘッドを提供することである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明のマルチアレイ式
インクジェット印字ヘッドは、複数のインク吐出ノズル
を直線状に配置した印字チップを所定方向に対して所定
の角度θ（但し、θ≠０）をもって複数配置して成るサ
ブヘッドと、該サブヘッドを上記所定方向に対して直角
方向に複数配置して構成される。

【００３２】上記所定方向は、例えば請求項２記載のよ
うに、印字の主走査方向であり、また、例えば請求項３
記載のように、印字の副走査方向となるように構成され
る。また、上記所定の角度θは、例えば請求項４記載の
ように、５度以上、４５度以下であることが好ましい。

【００３３】また、上記一つのサブヘッドに配置された
複数の上記印字チップは、例えば請求項５記載のよう
に、専用且つ単一のインク供給路を共有して構成され
る。また、上記インク吐出ノズルは、例えば請求項６記
載のように、上記印字チップ内で第１の列と該第１の列
の長手方向に所定距離ａだけずれ且つ上記第１の列の短
手方向に所定距離ｂだけ離れた第２の列とで構成され
る。

【００３４】そして、例えば請求項７記載のように、上
記印字チップ内の上記第１の列の内端部のインク吐出ノ
ズルと上記第２の列の内端部のインク吐出ノズル間の上
記所定方向に直角な方向の距離ｆと、上記第２の列の外
端部のインク吐出ノズルと該印字チップの上記所定方向
に隣接する印字チップの上記第１の列の外端部のインク
吐出ノズル間の上記所定方向に直角な方向の距離ｇと
は、同一距離「ｆ＝ｇ」となるように構成することが好
ましい。

【００３５】また、上記インク吐出ノズルは、例えば請
求項８記載のように、上記印字チップ内で第１の縦４列
と該第１の縦４列の長手方向に所定距離ｊだけずれ且つ
上記第１の縦４列の短手方向に所定距離ｋだけ離れた第
２の縦４列とで構成するようにしてもよい。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１(a) は、第１の実施の形
態におけるマルチアレイ式インクジェット印字ヘッドの
印字チップ配置図であり、同図(b) は、その拡大図、同
図(c) は更にその一部を拡大して示す図である。

【００３７】同図(a) に示す印字ヘッド２０は、マルチ
アレイ式のフルカラー用インクジェット印字ヘッドであ
り、親基板２１に、多数の印字チップ２２が傾けて配設
されている。尚、同図(a) に示す例では、印字チップ２
２は、ノズル列２６が１列のみからなる印字チップであ
る。また、親基板２１には印字チップ２２を合計５２個
配置しているが、印字チップ２２の配置数は５２個と限
る訳ではなく設計の方針に合わせて任意の数でよい。

【００３８】同図(a) に示す印字ヘッド２０において
は、両方向矢印Ｈで示す主走査方向に斜めに傾いて配置
された１３個の印字チップ２２によって構成される１つ
のサブヘッド２３（２３−１、２３−２、２３−３又は
２３−４）が上記主走査方向と直角な方向、すなわち副
走査方向に、複数（同図(a) に示す例では４つ）並んで
配設されている。

【００３９】これらのサブヘッド２３は、夫々の印字チ
ップ２２が斜めに傾いて入り組んでいるので、４つのサ
ブヘッド２３−１〜２３−４は独立して形成されている
訳ではなく部分的に互いに入り組んで形成され、全体と
して印字ヘッド２０を構成している。上記各印字チップ
２２の傾き角度θは、主走査方向に対して５度以上、４
５度以下である。

【００４０】このように、４つのサブヘッド２３の夫々
の印字チップ２２が斜めに傾いて入り組んで配置されて
いるので、上下左右に隣接する各印字チップ２２の間に
大きな、つまり無駄な、間隙が無く、その分だけ印字ヘ
ッド２０の副走査方向の幅Ｊが図７に示した従来のカラ
ー印字ヘッド１５の副走査方向の幅Ｆ（図９参照）より
も狭くなっている。

【００４１】そして、この親基板２１には、同図(b) に
示すように、不図示の１個のインクタンクのイエロー、
マセンタ、シアン及び黒の４つのインク貯留室に夫々連
通する４本のインク供給路２４（２４−１、２４−２、
２４−３、２４−４）が形成されており、これらインク
供給路２４の上に配置される印字チップ２２との間に介
装される接着シーリング材には、インク供給路２４と各
印字チップ２２の複数のインク受給孔（図８(c),(d) 及
び図９に示したノズル列毎の３個のインク受給孔６と同
様に形成されている）に対応する細長いインク連通孔２
５が形成されている。

【００４２】このように、各サブヘッド２３は、夫々１
色のインクに対応する１本のインク供給路２４と、この
上に斜めに傾けて配設された１３個の印字チップ２２か
らなっており、印字ヘッド２０全体としては、インク供
給路２４は４本のみで構成されている。

【００４３】これにより、上記各サブヘッド２３毎に主
走査方向に複数（この例では１３）ある印字チップ２２
は、専用且つ単一のインク供給路２４（２４−１、２４
−２、２４−３、又は２４−４）を共有するように構成
され、例えば、サブヘッド２３−１の各印字チップ２２
はイエロー（Ｙ）インク、サブヘッド２３−２の各印字
チップ２２はマゼンタ（Ｍ）インク、サブヘッド２３−
３の各印字チップ２２はシアン（Ｃ）インク、そしてサ
ブヘッド２３−４の各印字チップ２２は黒（Ｋ）インク
に対応している。

【００４４】また、上記斜めに傾いた印字チップ２２の
配置において、同図(c) に示すように、同一サブヘッド
内で隣接する印字チップ２２−ｉ（ｉ＝１、２、・・
・、１３）と２２−ｉ＋１の、夫々のノズル列２６と２
６の、互いに近接する端部のインク吐出ノズル２７−ｎ
（ｎ：ノズル列２６内のインク吐出ノズル配列数）と２
７−１間の主走査方向のピッチＰ２は、ノズル列２６内
のインク吐出ノズル２７ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ）
同士間のピッチＰ１と同一である。

【００４５】また、隣接するサブヘッド間で隣接する一
方のサブヘッドの印字チップ２２−ｉと他方のサブヘッ
ドの印字チップ２２−ｉ＋１の、夫々のノズル列２６と
２６の、互いに近接する端部のインク吐出ノズス２７−
ｎと２７−１間の副走査方向の間隙Ｌは、インク吐出ノ
ズル２７によって吐出される異なる色のインクとインク
の間の距離に対応している。この距離（間隙Ｌ）は０．
５ｍｍ以上とすることが好ましく、これによリ、不図示
のワイパーでインク吐出ノズル２７（つまりノズル列２
６）を主走査方向にワイピングする際に、インクの混色
を防止することができる。

【００４６】図２は、上記第１の実施の形態における変
形例を示す図である。同図に示す印字ヘッド３０は、親
基板３１に、やや長尺の４色チップ３２を斜めに傾けて
複数個（同図の例では１０個）配設されている。各４色
チップ３２には、ノズル列３３が長手方向に１列になっ
て４列配設されている。これら４列のノズル列３３は、
夫々イエロー（Ｙ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、シ
アン（Ｃ）インク、及び黒（Ｋ）インクを吐出する。ま
た、特には図示しないが、これらのノズル列３３に対応
する色のインクを供給するインク供給路は親基板３１上
に４本のみ形成されている。

【００４７】同図に示す破線２８及び破線２９で区切ら
れた内部のノズル列３３の構成のみを見ると、これらの
ノズル列配置構成が図１(a),(b) に示した第１の実施の
形態における印字ヘッド２０のノズル列配置構成と同一
であることが分かる。このように構成しても、図１の印
字ヘッド２０と同様の効果が得られ、且つ、親基板３１
に搭載する印字チップの数を、図１の印字ヘッド２０に
比較して、単純計算で１／４程度に減らすことができ
る。

【００４８】図３(a) は、第２の実施の形態に係る印字
チップの概略の平面図であり、同図(b) は、その印字チ
ップを配設した印字ヘッドを示す図、同図(c) は、その
親基板のインク供給路と接着シーリング材の連通孔の配
置と形状を示す図、同図(d)は、同図(b) の一部拡大図
である。

【００４９】同図(a) に示すように、この印字チップ３
５は、多数のインク吐出ノズル３４からなる２列のノズ
ル列３６（３６−１、３６−２）を備えている。これら
ノズル列３６は、第１の列としてのノズル列３６−１
と、このノズル列３６−１の長手方向に所定距離ａだけ
ずれ且つノズル列３６−１の短手方向に所定距離ｂだけ
離れた第２の列としてのノズル列３６−２とで構成され
る。

【００５０】このような印字チップ３５が、この場合も
図の両方向矢印Ｍで示す主走査方向に斜めに傾いた状態
で、親基板３７に配設される。そして、その主走査方向
に並ぶ複数の印字チップ３５によって形成される１つの
サブヘッド３８（３８−１、３８−２、３８−３又は３
８−４）が副走査方向に４列並んで印字ヘッド４０を構
成している。この場合も、印字チップ３５の傾き角度δ
は、主走査方向に対して５度以上、４５度以下である。

【００５１】この場合も夫々のサブヘッド３８の印字チ
ップ３５が斜めに傾いて入り組んでいるので、上下左右
に隣接する各印字チップ３５の間に大きな間隙が無く、
その分だけ印字ヘッド４０の副走査方向の幅Ｎが図７に
示した従来のカラー印字ヘッド１５の副走査方向の幅Ｆ
（図９参照）よりも狭くなっている。

【００５２】そして、この親基板３７には、同図(c) に
示すように、不図示の１個のインクタンクのイエロー
（Ｙ）、マセンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の
４つのインク貯留室に夫々連通する４本のインク供給路
４１（４１−１、４１−２、４１−３、４１−４）が形
成されている。

【００５３】これらインク供給路４１の上に配置される
印字チップ３５との間に介装される接着シーリング材に
は、インク供給路４１の両端部では一方の端部の印字チ
ップ３５−１のノズル列３６−１のインク受給孔に対応
する細長くやや短いインク連通孔４２ａと他方の端部の
印字チップ３５−ｋ（ｋ：１つのサブヘッド３８に配設
される印字チップ数）のノズル列３６−２のインク受給
孔に対応する細長くやや短いインク連通孔４２ｂとが形
成され、両端部以外の中間の部分では、印字チップ３５
−ｑ（ｑ＝２、３・・・、ｋ）のノズル列３６−１と印
字チップ３５−ｑ−１のノズル列３６−２と共有される
段差付きで細長く伸びるインク連通孔４３とが形成され
ている。

【００５４】このように、各サブヘッド３８は、夫々１
色のインクに対応する１本のインク供給路４１と、この
上に斜めに傾けて配設されたｋ個の印字チップ３５から
なっており、印字ヘッド４０全体としては、この場合も
４本のみのインク供給路４１−１〜４１−４で構成され
ている。

【００５５】そして、上記各サブヘッド３８毎に主走査
方向に複数（ｋ個）ある印字チップ３５は、専用且つ単
一のインク供給路４１を共有するように構成され、例え
ば、同図(c) に示すように、サブヘッド３８−１の各印
字チップ３５はイエロー（Ｙ）インク、サブヘッド３８
−２の各印字チップ３５はマゼンタ（Ｍ）インク、サブ
ヘッド３８−３の各印字チップ３５はシアン（Ｃ）イン
ク、そしてサブヘッド３８−４の各印字チップ３５は黒
（Ｋ）インクに対応している。

【００５６】このように構成しても、この図３(b) と前
述の図１(a) を見比べて分かるように、親基板内におけ
る個々のノズル列の配置は同一である。また、上記斜め
に傾いた印字チップ３５の配置において、同図(d) に示
すように、同一サブヘッド内で隣接する印字チップ３５
と３５の夫々のノズル列３６−２と３６−１の、互いに
近接する端部のインク吐出ノズル３４−ｍ（ｍ：ノズル
列３６内のインク吐出ノズル配列数）と３４−１間の主
走査方向のピッチｄ３、同一ノズル列３６（例として同
図(d) のノズル列３６−１）内のインク吐出ノズル３４
同士間のピッチｄ１、及び同一印字チップ３５内のノズ
ル列３６−１の内端部のインク吐出ノズル３４−ｍとノ
ズル列３６−２の内端部のインク吐出ノズル３４−１間
の主走査方向のピッチｄ２は、いずれも同一となるよう
に構成されている。

【００５７】また、同一サブヘッド内に並ぶ各印字チッ
プ３５のノズル列３６−１の外端部のインク吐出ノズル
３４−１とノズル列３６−２の内端部のインク吐出ノズ
ル３４−１は主走査方向に一直線をなして配置され、同
じく各印字チップ３５のノズル列３６−１の内端部のイ
ンク吐出ノズル３４−ｍとノズル列３６−２の外端部の
インク吐出ノズル３４−ｍも主走査方向に一直線をなし
て配置される。

【００５８】いずれのサブヘッド３８においても、その
印字チップ３５のノズル列３６−１及び３６−２の各端
部のインク吐出ノズル３４−１と隣接のサブヘッド３８
の印字チップ３５のノズル列３６−１及び３６−２の各
端部のインク吐出ノズル３４−ｍとの副走査方向の距離
ｅを０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。この距離ｅ
は、各サブヘッド３８のノズル列３６−１及び３６−２
によって吐出されるインクの、色の異なるインクとイン
ク間の距離に対応しており、この距離ｅを０．５ｍｍ以
上とすることで、不図示のワイパーでサブヘッドを主走
査方向にワイピングする際にインクの混色を防止するこ
とができる。

【００５９】図４(a) は、上記同一サブヘッド内におけ
る印字チップ３５の傾斜配置において好ましい配置を示
しており、同図(b) は、このように配置しても構わない
が好ましいとはいえない配置を示している。すなわち、
同図(a) に示す印字チップ配置は、印字チップ３５−ｑ
のノズル列３６−２の外端部のインク吐出ノズル３４−
ｍと隣接の印字チップ３５−ｑ＋１のノズル列３６−１
の外端部のインク吐出ノズル３４−１間の副走査方向の
距離ｆは、同一印字チップ３５（例えば同図(a) の印字
チップ３５−ｑ＋１）のノズル列３６−１の内端部のイ
ンク吐出ノズル３４−ｍとノズル列３６−２の内端部の
インク吐出ノズル３４−１間の副走査方向の距離ｇと同
一の距離「ｆ＝ｇ」となるように配置されている。この
ように配置すると、各印字チップ３５のノズル列３６−
１及び３６−２からなる同一サブヘッド内のノズル列群
の副走査方向の位置関係が全て同じになるので、印字制
御部の回路またはプログラムの構成をより簡単化するこ
とができる。

【００６０】これに対して、同図(b) に示すように、同
一印字チップ内のノズル列間の距離ｆ′と隣接印字チッ
プのノズル列間の距離ｇ′が異なるような配置である
と、ノズル列毎の吐出タイミングの制御が複雑になって
面倒である。

【００６１】図５(a),(b) は、上記第２の実施の形態に
おける変形例を示す図である。同図(a) に示す印字ヘッ
ド４５は、親基板４６に、長尺の４色印字チップ４７を
斜めに傾けて複数個（同図の例では１０個）配設されて
いる。

【００６２】同図(b) に示すように、４色印字チップ４
７は、インク吐出ノズル４８が、４色印字チップ４７内
で、第１の縦４列を形成する４列のノズル列４９−１
ａ、４９−１ｂ、４９−１ｃ及び４９−１ｄと、第１の
縦４列の長手方向に所定距離ｊだけずれ且つ第１の縦４
列の短手方向に所定距離ｋだけ離れた第２の縦４列であ
る４列のノズル列４９−２ａ、４９−２ｂ、４９−２ｃ
及び４９−２ｄを形成している。

【００６３】この場合も、同図(a) に示す破線５１及び
破線５２で区切られた内部のノズル列４９−１ｄ、４９
−２ｄ等の配置のみを見ると分かるように、図３(b) 又
は図１(a) に示した構成と、親基板４６内における個々
のノズル列の配置は同一である。すなわち、これによっ
ても、副走査方向の幅が狭く、インク供給路が４本のみ
の印字ヘッド４５が形成される。

【００６４】尚、上述した実施の形態では、いずれも印
字ヘッドの長手方向を印字の主走査方向とするラインプ
リンタ用の印字ヘッドとして説明しているが、本発明の
印字ヘッドは、これに限ることなく、印字ヘッドの長手
方向を副走査方向として、シリアルプリンタ用の印字ヘ
ッドに適用できることは勿論である。

【００６５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、少なくとも１列のノズル列を有する印字チップを
所定角度傾けて親基板に複数配設するので、印字チップ
間の無駄なスペースを可及的に少なくでき、これによ
り、印字ヘッドの短手方向の幅を従来よりも小さくする
ことができると共にインクの色数だけのインク供給路の
構成でよくなり、したがって、プリンタ本体をより小型
化できると共に、組み立て時及び保守時の手数が掛から
ず低コストなマルチアレイ式インクジェット印字ヘッド
を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は第１の実施形態におけるマルチアレイ式
インクジェット印字ヘッドの印字チップ配置図、(b) は
その拡大図、(c) は更に一部を拡大して示す図である。

【図２】第１の実施の形態における変形例を示す図であ
る。

【図３】(a) は第２の実施形態に係る印字チップの概略
の平面図、(b) はその印字チップを配設した印字ヘッド
を示す図、(c) はその親基板のインク供給路と接着シー
リング材の連通孔の配置と形状を示す図、(d) は(b) の
一部拡大図である。

【図４】(a) は第２の実施形態に係る印字チップの同一
サブヘッド内における好ましい傾斜配置を示す図、(b)
はあまり好ましいとはいえない配置を示す図である。

【図５】(a),(b) は第２の実施形態における変形例を示
す図である。

【図６】(a) は従来の印字チップのインク吐出面を示す
平面図、(b) はその背面図、(c) は(a) の一点鎖線ａで
囲んだ部分の内部を示す拡大図、(d) は(c) のＡ−Ａ′
断面矢視図である。

【図７】従来のライン式プリンタのカラー印字ヘッドの
構成を模式的に示す図である。

【図８】(a) は従来のカラー印字ヘッドの親基板に配置
される印字チップへインクを供給するインク供給路の構
成を示す図、(b) は(a) のＣ−Ｃ′断面拡大矢視図、
(c) は印字チップを示す図、(d) はそのＤ−Ｄ′断面拡
大矢視図である。

【図９】従来のカラー印字ヘッドの親基板のインク供給
路と印字チップのインク受給孔との配設位置の関係を拡
大して示す図である。

【符号の説明】１印字チップ２ノズル列３シリコンチップ基板４駆動回路４−１電極端子５インク供給溝６インク受給孔７発熱素子８配線電極８ａ共通電極８ｂ個別配線電極９縁部１０接続用電極端子１１隔壁１１−１突設部１２インク加圧室１３オリフィス板１４インク吐出ノズル１４′ ノズル列１５カラー印字ヘッド１６親基板１７（１７−１、１７−２）インクタンク１８インク供給路２０印字ヘッド２１親基板２２、２２−ｉ（ｉ＝１、２、・・・、１３）印字チ
ップ２３（２３−１、２３−２、２３−３、２３−４）サ
ブヘッド２４（２４−１、２４−２、２４−３、２４−４）イ
ンク供給路２５インク連通孔２６ノズル列２７−ｊ（ｊ＝１、２、・・・、ｎ）インク吐出ノズ
ル３０印字ヘッド３１親基板３２４色チップ３３ノズル列３４、３４−１、３４−ｍインク吐出ノズル３５、３５−１、３５−ｋ、３５−ｑ（ｑ＝２、３・・
・、ｋ）印字チップ３６（３６−１、３６−２）ノズル列３７親基板３８（３８−１、３８−２、３８−３、３８−４）サ
ブヘッド４０印字ヘッド４１（４１−１、４１−２、４１−３、４１−４）イ
ンク供給路４２ａ、４２ｂ、４３インク連通孔４５印字ヘッド４６親基板４７４色印字チップ４８インク吐出ノズル４９ノズル列

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のインク吐出ノズルを直線状に配置
した印字チップを所定方向に対して所定の角度θ（但
し、θ≠０）をもって複数配置して成るサブヘッドと、
該サブヘッドを前記所定方向に対して直角方向に複数配
置して成るマルチアレイ式インクジェット印字ヘッド。
【請求項２】前記所定方向は、印字の主走査方向であ
ることを特徴とする請求項１記載のマルチアレイ式イン
クジェット印字ヘッド。
【請求項３】前記所定方向は、印字の副走査方向であ
ることを特徴とする請求項１記載のマルチアレイ式イン
クジェット印字ヘッド。
【請求項４】前記所定の角度θは、５度以上、４５度
以下であることを特徴とする請求項１記載のマルチアレ
イ式インクジェット印字ヘッド。
【請求項５】一つの前記サブヘッドに配置された複数
の前記印字チップは、専用且つ単一のインク供給路を共
有することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の
マルチアレイ式インクジェット印字ヘッド。
【請求項６】前記インク吐出ノズルは、前記印字チッ
プ内で第１の列と該第１の列の長手方向に所定距離ａだ
けずれ且つ前記第１の列の短手方向に所定距離ｂだけ離
れた第２の列とで構成されることを特徴とする請求項
１、２、３、４又は５記載のマルチアレイ式インクジェ
ット印字ヘッド。
【請求項７】前記印字チップ内の前記第１の列の内端
部のインク吐出ノズルと前記第２の列の内端部のインク
吐出ノズル間の前記所定方向に直角な方向の距離ｆと、
前記第２の列の外端部のインク吐出ノズルと該印字チッ
プの前記所定方向に隣接する印字チップの前記第１の列
の外端部のインク吐出ノズル間の前記所定方向に直角な
方向の距離ｇとは、同一距離「ｆ＝ｇ」であることを特
徴とする請求項６記載のマルチアレイ式インクジェット
印字ヘッド。
【請求項８】前記インク吐出ノズルは、前記印字チッ
プ内で第１の縦４列と該第１の縦４列の長手方向に所定
距離ｊだけずれ且つ前記第１の縦４列の短手方向に所定
距離ｋだけ離れた第２の縦４列とで構成されることを特
徴とする請求項１記載のマルチアレイ式インクジェット
印字ヘッド。